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Propiedades de las proteínas de suero de leche

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La proteína de suero de leche es una fuente de proteína de alta calidad, proveniente de la leche, y es el subproducto del proceso de elaboración de queso. El suero de leche es un término colectivo que describe las proteínas solubles en la leche bovina en un ambiente de bajo pH, como existe durante la elaboración del queso, proceso que permite que se liberen las proteínas de suero de leche. Estás proteínas, inicialmente, tuvieron popularidad en el segmento de la nutrición deportiva, por ser una fuente de proteína de alta calidad y una fuente rica de aminoácidos ramificados necesarios para desarrollar masa muscular. En la actualidad, los productos alimenticios de consumo masivo están aprovechando estas mismas ventajas nutricionales de las proteínas de suero de leche, así como también su sabor neutro, funcionalidad y el creciente número de beneficios asociados para la salud de estos ingredientes.

Tipos de ingredientes de suero de leche

El suero de leche solía ser considerado un desperdicio del proceso de la elaboración del queso y, como tal, se tiraba en campos y alcantarillas. Como parte de un esfuerzo para eliminar desperdicios y prácticas nocivas para el medio ambiente, el suero de leche se comenzó a utilizar en aplicaciones de alimentación animal y, posteriormente, en alimentación humana, utilizándolo de manera líquida o en polvo. En los últimos veinte años, se ha dedicado una gran parte de la investigación al desarrollo de nuevas tecnologías de procesos para aislar y purificar las proteínas de suero de leche contenidas en el suero líquido, así como al desarrollo de estudios que nos permitan conocer sus beneficios funcionales para la salud. En la actualidad, las proteínas de suero de leche están disponibles para la industria de los alimentos en varias presentaciones y concentraciones. Los beneficios para la salud de las proteínas de leche aumentan cuando el suero líquido es convertido en concentrados de proteína de suero (WPCs), aislados de proteína de suero (WPIs), proteínas hidrolizadas y fracciones de proteínas purificadas, principalmente.

Concentrados de proteína de suero de leche (WPCs)

Los concentrados de proteína de suero de leche, o WPCs por sus siglas en inglés (Whey Protein Concentrates), son definidos como aquellos ingredientes que tienen como contenido de proteína un valor entre el 25-89%, de acuerdo a su estándar de identidad. Los WPCs son producidos utilizando tecnologías de ultra filtración para concentrar proteína, basándose en el tamaño molecular de las mismas. Con la intervención de este tipo de tecnologías, los atributos de las proteínas de suero se mantienen intactos durante todo el proceso. Típicamente, los WPCs se venden con un contenido de 34 u 80% de proteína.

Aislados de proteína de suero de leche (WPIs)

Los aislados de proteína de suero de leche, o WPIs por sus siglas en inglés (Whey Protein Isolates), son definidos como aquellos ingredientes en extracto seco que tienen como contenido de proteína un valor > 90%, con cantidades despreciables de grasa, lactosa y minerales. Estos productos pueden ser elaborados utilizando diferentes métodos de concentración -por ejemplo, filtración por membranas- o utilizando métodos de aislamiento –por ejemplo, tecnología de intercambio de iones-. Estos productos tienen una mayor pureza que los WPCs y, en comparación, muestran algunas ventajas en cuanto a la densidad nutricional y funcional.

WPCs/WPIs

Los concentrados de proteína de suero de leche y los aislados de proteína de suero de leche contienen una aglomeración de proteínas que tienen atributos individuales y que, al ser hidrolizadas, fraccionadas o aisladas, pueden llevar al desarrollo de nuevas y potentes ventajas nutricionales. Estas proteínas individuales incluyen la beta-lactoglobulina, alfa-lactalbúmina, albúmina serobovina, inmunoglobulina, glicomacropéptido, lactoferrina, lactoperoxidasa y peptonas proteasas.

Proteínas hidrolizadas

Las proteínas de suero de leche hidrolizadas se encuentran en forma de WPCs o WPIs. Se utilizan enzimas para romper las cadenas de péptidos entre aminoácidos específicos o al azar. El resultado es la formación de péptidos o polipéptidos de diferentes tamaños y características. Los WPCs o WPIs hidrolizados varían de acuerdo a la selección de la enzima, nivel de hidrólisis, pureza del suero y el dominio del proceso en sí. Las proteínas hidrolizadas de suero de leche tienen propiedades únicas comparadas con las proteínas intactas, incluyendo cadenas de péptidos bioactivos, así como el potencial de incrementar la capacidad de formación de espumas, de emulsificación y de mejorar su termoestabilidad.

Proteínas de suero de leche aisladas y purificadas

Diversas proteínas de suero de leche aisladas, fraccionadas o purificadas, como la beta-lactoglobulina, la alfa-lactalbúmina y el glicomacropéptido, entre otros, ya están comercialmente disponibles en el mercado. Estos ingredientes proteicos aislados tienen atributos nutricionales únicos y superiores, así como propiedades funcionales muy interesantes. Estas características nutricionales y funcionales no están presentes en WPIs tradicionales, dado que la bioactividad, propiedades nutricionales y funcionalidad de estas proteínas requieren de una alta pureza -por ejemplo, pureza mayor al 90%- para ser lo suficientemente potente para tener los efectos deseados sobre seres humanos.

Beneficios funcionales y sensoriales

Las proteínas de suero de leche, en general, son 100% solubles en un rango de pH bastante amplio. Las condiciones de proceso (calor, pH, fuerza iónica, etc.) pueden causar que la proteína se deforme, resultando en un grado de la desnaturalización de la proteína. Las proteínas de suero desnaturalizadas se comportan de manera diferente que aquellas proteínas en su estado nativo. Algunas de estas diferencias se manifiestan en la habilidad de la proteína para formar geles, retener humedad, espumar, emulsificar, formar películas, etc. Según su aplicación, es posible explotar estas propiedades funcionales mediante el control de la modificación de la proteína en lo que es conocido como un proceso de “desnaturalización controlada”. Desde un punto de vista sensorial, las proteínas de suero típicamente tienen un sabor neutro poco perceptible, lo cual las hace fáciles de incorporar a otros sistemas de bebidas o alimentos, sin tener que enmascarar otros sabores. Las proteínas de suero también pueden ser transparentes en una solución, dependiendo del tipo de proteína de suero y la formulación específica utilizada (nivel de proteína usado, pH, otros componentes en el sistema, etc). Las proteínas de suero también pueden encontrarse en forma instantánea; éstas son ideales para aquellas aplicaciones en polvo donde la disolución inmediata del producto es clave.
La proteína de suero de leche es una proteína completa de alta calidad que contiene todos los aminoácidos esenciales que el cuerpo necesita. Además de proveer proteína para la dieta, su consumo tiene otros atributos asociados a la salud. Han demostrado tener efectos positivos en segmentos diferentes, como la nutrición deportiva, el sistema inmunológico, el tratamiento de cáncer, la salud cardiovascular, la inducción del sueño y la nutrición infantil.
Varias de las proteínas contenidas en el suero de leche juegan un papel primordial en la regulación de la respuesta inmunológica. Los aminoácidos sulfurosos presentes en alto contenido en las proteínas de suero de leche mejoran la producción de la glutationa, que es un antioxidante natural muy importante producido por el cuerpo y que forma parte clave de una efectiva base inmune.
Los centros de investigación alrededor del mundo desarrollan con frecuencia avances en la prevención del cáncer y nuevas terapias para combatirlo. Se ha demostrado que las proteínas de suero de leche reducen la cantidad y tamaño de varios tumores cancerígenos en estudios realizados tanto en animales como humanos. Un estudio¹ realizado por el Dr. Badger en el Arkansas Children’s Nutrition Center, demostró que ratas alimentadas con una dieta en base a proteínas de suero de leche desarrollaron menos y más pequeños tumores de pecho que aquellas ratas utilizadas en el control.
La hipertensión es el término médico para describir la presión alta en la sangre y es una condición que afecta a 50 millones de personas en Estados Unidos y aproximadamente a 1 billón de personas a nivel mundial². Algunos péptidos específicos contenidos en las proteínas de suero de leche tienen propiedades bioactivas. Muchos han sido identificados en la literatura como péptidos con actividad opioide y con actividad inhibitoria del mecanismo ACE3, 4, 5 y 6.
En estudios clínicos, en animales y seres humanos, se ha demostrado que las proteínas hidrolizadas de suero de leche reducen la presión sanguínea. Un estudio clínico piloto, llevado a cabo en la University of Minnesota Hypertension and Cholesterol Research Clinic, mostró que una proteína hidrolizada específica redujo significativamente tanto la presión sistólica como diastólica, así como los niveles de colesterol LDL o colesterol malo7.
La alfa-lactalbúmina purificada, la segunda proteína de mayor abundancia en el suero de leche (y la de mayor abundancia en la leche materna), es rica en triptófano, un aminoácido que ha sido utilizado en diversos estudios para demostrar que mejora el sueño y la disposición al día siguiente8, y el estado de ánimo y el desempeño cognoscitivo bajo situaciones de estress9, 10. La alfa-lactalbúmina también es una proteína ideal para su incorporación en fórmulas infantiles, para tratar de igualar el perfil nutricional de la leche materna.

Aplicaciones y conclusiones

Las proteínas de suero de leche han sido incorporadas a productos alimenticios que incluyen barras nutricionales, bebidas en polvo y listas para beber, productos de panificación, lácteos, de confitería, postres congelados, etc. El sabor neutro típico de las proteínas de suero de leche es un beneficio adicional a la hora de formular productos fortificados, ya que no tendrá interferencia con el sistema de sabor en general.
Las proteínas de suero de leche son una de las fuentes naturales más completas de proteína y aminoácidos esenciales que se pueden encontrar para fortificar alimentos y bebidas. Pueden ser incorporadas a casi cualquier sistema, para aprovechar su contenido proteico, su contenido de aminoácidos esenciales, sus beneficios nutricionales únicos y específicos y su funcionalidad física. El resultado será el desarrollo de nuevos sistemas de alimentos, que tomen ventaja de los crecientes beneficios para la salud asociados a las proteínas de suero de leche.

Fuente: El artículo fue laborado por Davisco Foods.

Bibliografía

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